專利名稱：人體雙側經穴阻抗譜同步測量方法與裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及中醫經絡穴位電阻抗測試技術領域，特別涉及ー種人體雙側經穴阻抗譜的同步測量方法與裝置。
背景技術：
中醫現代研究發現，人體經絡穴位具有低阻抗、高電位的特點。特別是發現了雙側經絡同名穴阻抗平衡度與臟腑機能狀態存在相互關聯的電特性。具體是當人體 五臟六腑處于健康狀態時，經絡左右同名穴的電阻基本相同，當腑臟發生病理改變時，往往引起相關經絡左右同名穴的電阻的不平衡加大的變化。經穴這種電特性規律與經絡中的“人體氣血平衡則健康；氣血失調紊亂則趨病”的學說相互佐證與證實，并且還初步驗證了中醫學中的“經脈-臟腑相互關聯”的理論。研究人員根據經絡這些電阻抗特性，研究出許多臟腑疾病診斷方法與裝置。比如申請號為200410027549. 6,200610046152. 0,200710063276. 4等的中國專利。有些成果已經轉化成商品，比如四川貝士德健康咨詢管理有限公司生產的一系列中醫經絡檢查儀，北京靈樞經絡診斷技術研究所生產的幾2000經絡圖示儀等等。這些設備，為人們研究經絡本質提供了新的工具，推進了經絡診斷客觀量化的研究進展。但是相關裝置只處于實驗研究階段或者是很小范圍的輔助診斷應用，還未見廣泛應用于臨床中，總結其原因，在于目前的雙側經絡穴位阻抗測量方法與裝置還存在如下缺點
(1)測量的內容単一，只限定于單個頻率的阻抗(含直流電阻)，單頻阻抗只是整個頻率響應函數上的ー個點的值，獲取的信息有限；
(2)測量的方法往往是ニ電極法，測量結果容易受電極與皮膚的接觸電阻的影響；
(3)雙側經穴阻抗通常采用的是簡單的單通道分時復用的測量方式；雙側阻抗由于還同時受到血液循環、呼吸等瞬息變化的生理活動的干擾而處于ー種動態的平衡狀態，雙側的比較應該用同一時刻的測量結果來比較，以消除共同的干擾，而用不同步測量的結果來比較，結果很可能會把干擾放大而得不到雙側真正的阻抗差值，雙側失去可比性；
(4)所采用的計算方法不能很好的濾除各種背景噪聲；
(5)所用的激勵信號往往是方波、脈沖等，存在信噪比不高等缺點；
(6)測量吋，雙側經絡的劃分還沒形成合理統ー的約定，沒有形成統ー的測試標準，導致相關裝備測試結果之間無法比較。上述缺點中，特別是第三個缺點，由于測量方法的研究上未能獲得突破，能夠實現雙側經穴嚴格同步且同等刺激并且能夠對響應信號進行同步并行采集的方案或設備未見有報道。總而言之，上述各種技術缺點，影響了測試結果的可靠性，進而導致現有設備還未得到廣泛應用于臨床當中。

發明內容
為了解決現有技術中存在的缺點，本發明的目的在于提供了ー種人體雙側經穴阻抗譜同步測量方法與裝置，該測量方法與裝置能夠實現人體雙側經絡穴位阻抗譜無偏的同步的測量，并將為為經絡電特性的研究，特別為人體五臟六腑生理病理狀態與雙側經絡阻抗平衡度的關系的研究提供可靠的測試設備。
本發明采用如下技術方案設計ー種人體雙側經絡穴位阻抗譜同步測量方法，該方法包括如下步驟
(I)、經絡左右側的劃分左右側的分界線為人體中位線，左右側同名穴的公共參考點為人體中位線上的ー個點，公共參考點設定在額中穴，或者背部的大椎穴等位置，經絡左右側阻抗也就是左右側同名穴(包含上肢、下肢同名穴)分別與公共參考點之間經絡段的阻杭。十二經脈雙側同名穴對公共參考點是等距離的，而且分段后雙側又恰處于沒有重疊的情況，増加雙側阻抗的可比性。(2)、雙側經絡穴位阻抗譜同步測量電極方案
設計了ー種五電極法的方案具體包含ー個激勵電極、ー個接地電極、一個測量公共電極、兩個測量電極；公共電極接人體中位線上的公共參考點，兩個測量電極分別接雙側待測同名穴(四肢最末端穴位的內側穴位)，刺激電極與接地電極分別放置于兩個測量電極外側同一經線的同名穴(比如井穴)上。因此雙側經穴在激勵電極和接地電極間，構成電流回路，屬串聯連接方式，流過的電流相等，即同時同等激勵。雙側的響應電壓就是雙側測量電極分別與公共電極之間的壓降。那么同步拾取雙側響應信號同時拾取串聯在回路中電流采樣電阻兩端的壓降，即可實現雙側經絡穴位阻抗譜同步測量。雙側阻抗五電極測量法，對于每ー側的阻抗測量，原理上都屬于四電極法，因此本五電極法，通過適當的接線，也可以實現常規的四電極阻抗法(通道校正時需要)，還可以實現任意串聯連接的兩段經絡(比如手的前臂和后臂上的經絡等)的阻抗譜的同步測量，并且還可以增加雙側測量電極的個數，來實現雙側更多點的阻抗的同步測量，具有很強的靈活性與擴展性。本五電極法還具有的優點是刺激信號和測量信號不共線，所以由于測量電極與皮膚的接觸阻抗所引起的干擾大大減少。(3)、雙側阻抗譜的計算方法
采用了基于時域阻抗譜測量方法，原理上被測物體流過的電流為 )，其壓降為v(f)，則根據歐姆定義，被測物體的阻抗譜如下式(I)
權利要求
1.一種人體雙側經穴阻抗譜同步測量方法，其特征在于該方法包括下述步驟 步驟(I):經絡左右側的劃分左右側的分界線為人體中位線，左右側同名穴的公共參考點為人體中位線上的一個點，公共參考點設定在額中穴，或者背部的大椎穴等位置； 步驟(2):雙側經絡穴位阻抗譜同步測量電極方案采用一種五電極法，具體包含一個公共電極、一個激勵電極、一個接地電極、兩個測量電極，測量時，公共電極放置于公共參考點上，兩個測量電極分別接雙側待測同名穴，刺激電極與接地電極分別放置于兩個測量電極外側同一經線的同名穴(比如井穴)上，雙側經絡在激勵電極和接地電極之間串聯連接，構成電流回路，雙側經絡流過的電流同步同等，雙側的響應電壓就是雙側測量電極分別與公共電極之間的壓降； 步驟(3):雙側阻抗譜的計算方法采用時域阻抗法，首先對激勵電極和接地電極之間施加一個由多個正弦波疊加而成的周期交流電流信號，待響應信號進入穩態后，對輸入電流、左右兩個測量電極分別與公共電極的電壓差進行同步采集,Γ個周期得I (I)、Vfera ( )與m = I5 2，...,接著對采集得的時域數據進傅里葉變換得第個周期第f個頻率的頻域數據為與V^m(Jmk),進一步分別對抓個周期的電壓電流頻域數據進行多周期平均，再根據歐姆定義求左、右側阻抗譜估計值得^ )=τ7Σ^^)/[^-Σ 4 )]ili/ M Μ_ι滅 Μ·ι/ M m i 最后采用左、右側電壓測量通道與電流測量通道增益比值函數 來對所測得的左、右側阻抗譜估計值進行校正得真正的左、右側阻抗譜 如權利要求I所述的人體雙側經穴阻抗譜同步測量方法，其特征在于，在步驟(3)中多個正弦波疊加而成的周期電流信號是一種稱為特殊奇次諧波的隨機周期信號，其表達式為N-I HV = J^42[P2q^mn(2M{ng^l)tI T . 堿；+P2q^in(lM{%q+3)f IT+■ )] 上式中i(/)含有·個諧波成份，τ是i(r)的周期，Pk與隊分別是第^個正弦波的有效值與相位，務= \”·”1Ν，Pk全部設定為相等的常數，相位 的選擇為在 [O 2ττ；]間高斯分布的隨機值。
2.如權利要求I所述的人體雙側經穴阻抗譜同步測量方法，其特征在于，在步驟⑶中左側電壓測量通道與電流測量通道增益比值函數的測定方法為選取一個阻值為C的標準電阻作被測對象，接線方法為兩個測量電極和激勵電極連接電阻一端，接地電極和公共電極連接電阻的另一端，左側電壓測量通道阻抗測試結果為= C ■,則 H左丁(je^、=,同理得；
3.如權利要求I所述的人體雙側經穴阻抗譜同步測量方法，其特征在于，不僅可以實現雙側阻抗的同步測量，還可以實現任意串聯連接的兩段經絡(比如手的前臂和后臂上的經絡等)的阻抗譜的同步測量。
4.如權利要求I所述的人體雙側經穴阻抗譜同步測量方法，其特征在于，在步驟(2)中的五電極的含義是至少包含五個電極，當需要研究更多的同名穴數目時，可以增加相應測量電極數來實現。
5.一種人體雙側經絡阻抗譜同步測量裝置，包括PC上位機、安裝在PC機上的多路并行數據采集卡、任意波形發生器、壓控交流恒流源、五電極套件、前級信號調理電路組成；其中PC上位機中存儲有用于計算阻抗譜的軟件、用于編輯激勵波形的軟件、用于驅動任意波形發生器的軟件、用于驅動多路并行數據采集卡的軟件；五電極套件包含一個激勵電極、一個接地電極、一個測量公共電極、兩個測量電極；PC上位機與任意波形發生器間通過USB電纜連接，用于把刺激波形及其頻率、長度等參數從上位機到任意波形發生器的下載；任意波形發生器實現數字波形到模擬電壓波形的周期不斷的轉換，任意波形發生器輸出連接壓控交流恒流源的輸入；壓控交流恒流源實現電壓波形到電流波形的轉換；壓控交流恒流源輸出經過前級信號調理電路中的電流采樣電阻后和激勵電極連接，兩個測量電極與公共電極通過屏蔽電纜和前級信號調理電路相應端口連接，前級信號調理電路用于刺激電流的回采、穴位響應信號的拾取、濾波放大功能；前級信號調理電路輸出和多路并行數據采集卡輸入端通過轉接口相連，上位機通過多路并行數據采集卡及其驅動軟件實現對前級信號調理電路多路輸出的并行采集與存儲；最后上位機對獲取的數據進行阻抗譜計算。
全文摘要
一種人體雙側經穴阻抗譜同步測量方法與裝置，屬經絡穴位電阻抗測試技術領域。本發明所指的雙側經穴阻抗譜定義為左右同名穴分別對人體中位線上的公共參考點間經絡段的阻抗譜。其測試方法為先采用了一種五電極法來實現了雙側經穴的同步同等的激勵以及響應信號的同步拾取，其中激勵信號為一種由多個特殊奇次諧波疊加的周期隨機信號；再對輸入輸出信號進行同步采集、濾波、阻抗譜計算及偏差校正等處理。本發明裝置包括PC上位機、多路并行數據采集卡、任意波形發生器、壓控交流恒流源、前級信號調理電路、五電極套件組成；本發明實現了雙側經穴阻抗譜的無偏同步測量，并且將為雙側經穴阻抗差異與臟腑生理關系的研究提供有力的工具。
文檔編號A61B5/053GK102805622SQ20121032828
公開日2012年12月5日 申請日期2012年9月7日 優先權日2012年9月7日
發明者蘇密勇, 譚永紅, 王子民 申請人:蘇密勇